خانه بیوتکنولوژی کشاورزی بهبود بازدهی فتوسنتزی و افزایش بهره‌وری محصولات زراعی با آنزیم تازه‌کشف‌شده جلبکی

بهبود بازدهی فتوسنتزی و افزایش بهره‌وری محصولات زراعی با آنزیم تازه‌کشف‌شده جلبکی

0
0
227

برای گیاهان و جلبک‌های فتوسنتزی، نور عنصری بسیار مهم است. گیاهان تقریبا در یک روز آفتابی قادرند کمتر از ۲۰% نور جذب شده را استفاده کنند.


گیاه برای جلوگیری از آسیب دیدن و تنش اکسیداتیو، نور اضافی را پراکنده و فرآیندی به نام چرخه اگزانتوفیل تعویض بین حالت اتلاف انرژی و استفاده از انرژی را اجرا می‌کند.

اما چه می‌شود اگر این چرخه را بدون آسیب رساندن به گیاه، دست‌کاری کرد؟

چرخه اگزانتوفیل شامل سنتز رنگ‌دانه زیگزانتین (آنتی‌اکسیدان مسبب رنگ زرد محصولات‌زراعی) از رنگ‌دانه ویولاگزانتین است. ویولاگزانتین د-اپوکسیداز (VDE) آنزیم کلیدی این فرآیند بوده که در حضور نور زیاد آن را آغاز می‌کند.

دانشمندان با مطالعه جلبک تک سلولی کلامیدوموناس رینهاردتی هدفی را در مکانیسم حفاظت نوری شناسایی کردند. این جلبک، آنزیمی به نام کلروفیسین ویولاگزانتین د-اپوکسیداز (CVDE) تولید می کند که با آنزیم‌های گیاهان در چرخه اگزانتوفیل تفاوت دارد.

برای تعیین توانایی این آنزیم جدید، ژن CVDE را در نمونه جهش یافته جلبک و گیاهی که قادر به تولید زیگزانتین نبودند، بیان نمودند. مشخص گردید این آنزیم می‌تواند حفاظت نوری را به جلبک و گیاه برگرداند.

تقریبا پروتئین CVDE نسبت به همتایان گیاهی خود، در ناحیه کاملا متفاوتی از سلول قرار دارد (سمت استرومای غشای تیلاکوئید). با تحلیل تاریخچه تکاملی آن، محققان دریافته اند که CVDE، به احتمال زیاد از یک آنزیم باستانی که در جد مشترک جلبک سبز و گیاهان وجود داشته، تکامل یافته است.

به گفته محققین حدود ۷۰۰میلیون سال پیش، تکامل جلبک‌های سبز و گیاهان خشکی‌زی از هم جدا شد. با این وجود، پروتئین غیرمعمول کشف‌شده، همان نقش محافظت نوری را انجام می‌دهد. ممکن است با ترکیب و تطابق اجزای تنظیمی برداشت نور از شاخه‌های مختلف موجودات فتوسنتزی، بتوان بهره‌وری فتوسنتز را دقیقا تنظیم کرد.

به این ترتیب با استفاده از آنزیم CVDE می‌توان محافظت نوری و به تبع آن فتوسنتز و بهره‌وری محصولات زراعی را بهینه‌سازی کرد.

ترجمه و آماده سازی: یونس عبدالهی

☑️لینک خبر
☑️لینک مقاله
☑️عضویت در کانال زیست فن
☑️عضویت در کانال تخصصی کشاورزی زیست فن

بارگذاری نوشته های مرتبط بیشتر
مطالب بیشتر از این نویسنده محمد بهنام راد
بارگذاری بیشتر در بیوتکنولوژی کشاورزی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بررسی کنید

کشف مسیر مولکولی محافظت شده‌ عامل پیری

✅ محققین مسیر مولکولی جدیدی کشف کردند که طول عمر و سلامتی را در کرم ها و پستانداران کنترل …